Boletín electrónico / Número 9 - Marzo, 2005

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Una segunda oportunidad para obtener una fracción equitativa del IP – IPv6~Consideraciones sobre su introducción~

La nueva versión del Protocolo Internet (IP) ha sido tema de conversación entre los profesionales e investigadores de redes desde hace bastante tiempo, sin embargo nunca pareció agarrar ímpetu, ni se materializó con una verdadera introducción. Las personas encargadas de planificar redes y negocios han estado escuchando a aquellos que defienden el protocolo de comunicaciones IPv6 y a aquellos que lo ignoran elocuentemente, pero no han podido observar una tendencia, ni el surgimiento de una nueva ola, por lo menos, no de momento. Por lo tanto, año tras año, las ideas sobre el protocolo IPv6 se dejaron de lado para dar lugar a aquellas que se basan en estirar los presupuestos de gastos de capital para satisfacer las crecientes demandas de servicios de redes. Año tras año, el protocolo IPv4 parecía suficiente. ¿Estaban equivocados desde el principio aquellos que predijeron su desaparición? ¿Es el protocolo IPv4 suficientemente bueno después de todo?

Consideremos un análisis métrico: Desde una perspectiva de análisis del mercado, una tecnología es adoptada de forma masiva cuando el 20% de la población la utiliza [1]. Las Naciones Unidas informaron que solamente 36 de los 208 países han alcanzado este nivel de adopción y solamente representan un 15% de la población mundial. A su vez, el uso y adopción de los servicios basados en el protocolo IP están aumentando con empuje y dinamismo debido a una verdadera revolución electrónica (e-revolución). Con el aumento del número de dispositivos que requieren direcciones, el protocolo IPv4 carece de los recursos necesarios para lograr que las tecnologías que respalda sean adoptadas de forma masiva en todo el mundo. Esto muestra un claro desequilibrio entre la demanda para el protocolo y lo que es capaz de ofrecer. Pueden aplicarse parches, por supuesto, pero tienen un costo y solamente son soluciones temporales. Cuando todos los dispositivos del consumidor, como los teléfonos móviles, aplicaciones de Internet en el hogar, automóviles y cámaras puedan utilizar el protocolo IP, no será el protocolo IPv4, sino que probablemente será el protocolo IPv6.

La estructura de este documento refleja sus dos objetivos. La primera parte del documento proporciona un análisis del interés que hay actualmente en el mundo por el protocolo IPv6, un examen de sus principales verdaderos beneficios y un examen de los mecanismos de transición disponibles. La segunda parte examina varios posibles escenarios para la introducción de este protocolo IP para el proveedor de servicios y las redes empresariales.

Parte I – el Protocolo IPv6 es una opción estratégica

El espacio limitado de direcciones IPv4 constituye en sí mismo una limitación, pero eso no es todo, las direcciones están distribuidas de forma desproporcionada en todo el mundo. Estados Unidos es la cuna del protocolo y de la mayoría de sus usos, incluida la killer application denominada “Internet”. Es natural que, durante el proceso, Estados Unidos tomara la mayor parte del espacio de direcciones y ésta es la razón por la cual la Universidad de Stanford tiene más direcciones IPv4 que toda China.

El poder de las infraestructuras de redes, los recursos y aplicaciones digitales y la Internet es imposible de ignorar en estos días y en esta era. Independientemente de su escala, sea a nivel de hogar, negocio o país, las redes se han convertido en recursos esenciales para cada vez más procesos y servicios. Aumentan la productividad y brindan nuevas oportunidades de negocios en igualdad de condiciones para una economía global. Proporcionan conocimientos y entretenimiento, cambiando de ese modo la forma en que vivimos y aprendemos. Para sacar provecho de todos estos beneficios deben construirse infraestructuras más grandes y, aún más importante, deben interconectarse más dispositivos. Por estas razones, los usuarios, negocios y economías tienen cada vez más necesidad de direcciones IP.

Lo poco que queda del espacio utilizable de direcciones IPv4 no será suficiente a largo plazo para los recién llegados a la revolución de Internet. Mientras que Estados Unidos está satisfecho con las direcciones que tiene, otros países, como Japón, China y la Unión Europea reconocen que su crecimiento económico se verá afectado por el limitado espacio de direcciones IPv4. Esta es la razón por la cual el protocolo IPv6 está creando un interés considerablemente mayor en Asia Pacífico y Europa que en Norteamérica. El protocolo IPv6 es considerado por el mundo como una segunda oportunidad para obtener una porción equitativa de este recurso vital y crítico.

Reconociendo la importancia de la adopción del protocolo IPv6, los gobiernos empezaron a llevar a cabo y respaldar una oleada de iniciativas dirigidas a su promoción. Declaraciones oficiales de intención, tales como e-Japón [2], e-China [3] o e-Europa-2002 [4] condujeron a proyectos nacionales de investigación sobre el protocolo IPv6, tales como SuperSINET en Japón [5], CNGI en China [6] y 6NET en Europa [7]. Los incentivos fiscales y el respaldo legislativo fueron los pasos posteriores que impulsaron su introducción comercial. Los proveedores de servicios están actualmente construyendo infraestructuras totalmente nuevas para el protocolo IPv6. También se están adaptando los dispositivos del consumidor a fin de que estén listos para el nuevo protocolo. SONY tiene previsto tener todos sus productos listos para el protocolo IPv6 en 2005 [8]. Estos compromisos de las empresas con el protocolo IPv6 marcan una nueva etapa en su adopción. Los gobiernos han ayudado a que esto ocurriera reconociendo que el protocolo IPv6 es un asunto de interés nacional, una opción estratégica que se debe tomar.

Uno puede preguntarse ¿cuál es la posición de Estados Unidos en esta competición? Estados Unidos se encuentra claramente detrás, y esto se debe en parte a la inercia y en parte a la gran cantidad de direcciones IPv4 a su disposición. No obstante, el interés por el protocolo IPv6 también empezó a crecer en Estados Unidos, y en gran medida debido a la iniciativa del gobierno. El anunció del Departamento de Defensa de su intención de transformar toda su estructura al protocolo IPv6 para 2008 [9] llamó la atención de todo el mundo sobre este nuevo protocolo. Todos sus suministradores, todos sus proveedores de servicios y todos los departamentos de defensa aliados en todo el mundo siguieron su ejemplo y anunciaron su interés en el protocolo IPv6. Como ocurrió en años anteriores con el trabajo realizado por DARPA, el Departamento de Defensa podría servir justamente de catalizador para el proceso de adopción del protocolo IPv6 en los Estados Unidos.

¿Qué tienen en común todos estos ejemplos? Alguien, en algún lugar, adoptó el punto de vista a largo plazo sobre el tema. Sea bien por los millones de teléfonos celulares que pueden utilizar el protocolo IP, o los sensores digitales en cada soldado o pieza de equipo militar, hay una necesidad aguda de direcciones y el protocolo IPv6 representa la solución a largo plazo.

IPv6 es una evolución, no una revolución

En un intento por dar a conocer el protocolo IPv6, a veces se pone demasiado énfasis en sus características, lo cual ha conducido a malentendidos. Por lo tanto, es importante señalar de entrada que el protocolo IPv6 representa una etapa evolutiva del protocolo IP. No se ha realizado ningún cambio revolucionario en el protocolo, aparte del aumento del espacio de direcciones y una estructura de encabezado modificada. Por supuesto que se han propuesto pequeños cambios y mejoras basados en la experiencia obtenida con las operaciones IPv4, pero en general las diferencias no son drásticas. Antes de examinar aspectos relacionados con la introducción del protocolo IPv6 vale la pena analizar algunas de sus características en paralelo con el protocolo IPv4. Esto ayudará a disipar algunos de los mitos comunes sobre el protocolo IPv6 y proporcionará las bases para respaldar ciertas opciones de introducción.

Direccionamiento

La característica más importante del protocolo IPv6 es su estructura de direcciones [10]. Los aspectos principales de los cambios realizados en el protocolo IPv6 son los siguientes:

a) El tamaño de las direcciones IP se multiplica por cuatro, lo cual incrementa de forma considerable el tamaño del espacio de direcciones. El protocolo IPv6 puede llegar a tener hasta 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.770.000.000 direcciones posibles, lo cual hace viable asignar prefijos múltiples únicos a cada ser humano. Si bien en general cuanta más cantidad mejor, uno debe considerar el impacto que puede tener un espacio de direcciones más grande en las infraestructuras existentes. Los sistemas de enrutamiento que utilizan CPU de 64 bits, buses o estructuras de memoria necesitarán ahora, en principio, por lo menos, 4 ciclos para procesar las direcciones tanto de origen como de destino de un paquete, mientras que en el caso del protocolo IPv4 podrían hacer lo mismo en un solo ciclo. El mayor número de prefijos puede generar mayores tablas de enrutamiento y conducir a requisitos de memoria mayores y un tiempo de consulta más prolongado. Muchas de estas cuestiones ya se han abordado y se han implementado optimizaciones en el equipo de redes.

b) En el protocolo IPv6, no hay direcciones de difusión (broadcast) y existen solamente direcciones de unidifusión (unicast), multidifusión (multicast) y de cualquier difusión (anycast). Las funciones de difusión se realizan ahora a través de multidifusión. Esto tiene un impacto positivo en la utilización de los recursos de redes.

c) La estructura de direcciones fomenta la delimitación, una herramienta muy poderosa para el plano de control, así como el plano de reenvío de los elementos de la red.

d) Las interfaces tienen varias direcciones de diferentes tipos y alcance, tales como: direcciones de unidifusión global (para las comunicaciones fuera de la red), direcciones de unidifusión local únicas (para las comunicaciones en red que reemplazan a las direcciones de unidifusión local de sitio), direcciones de unidifusión local de vínculo (para comunicaciones de enlace, gran énfasis en el plano de control) y una serie de direcciones de multidifusión. También puede haber direcciones para cualquier difusión.

Más bits significa más direcciones para la conectividad de unidifusión, más direcciones para los servicios de multidifusión y bits en abundancia para ser creativo con la administración de las direcciones de una red. A pesar de su abundancia, la distribución de este recurso está todavía muy regulada, con el fin de evitar un crecimiento caótico de las tablas de enrutamiento IPv6 en Internet. Actualmente, los prefijos se asignan de los rangos 2001:/16, 2002/16 (para direcciones túnel 6to4) y 2003:/16 (empezó recientemente), mientras que la red experimental 6BONE utiliza direcciones del rango 3FFE:/16.

En última instancia, no hay un argumento más sólido para la introducción del protocolo IPv6 que sus recursos de direcciones.

Formato del encabezado del paquete

El encabezado del paquete IPv6 ha sido objeto de varios cambios que vienen dados principalmente por las lecciones aprendidas con el protocolo IPv4:

a) El encabezado tiene una longitud fija de 40 bytes. Un encabezado de tamaño fijo mejora el rendimiento de los procesos de consulta en dispositivos de conmutación de paquetes. Además elimina la necesidad de un campo de “longitud del encabezado” en el encabezado de paquetes.

b) No se permite que los enrutadores fragmenten paquetes, solamente el nodo de origen puede fragmentar sus paquetes con base al camino MTU descubierto. Esta limitación también es beneficiosa para los elementos de red de conmutación de paquetes, ya que la fragmentación tiene un impacto en el rendimiento del reenvío y utiliza dispositivos adicionales. Esta limitación elimina la necesidad de un campo de “desplazamiento del fragmento”.

c) Se considera que en las redes IPv4, la suma de comprobación del encabezado (header checksum) no era realmente útil, por lo tanto el campo se eliminó y la función se estableció en capas más altas.

d) El protocolo IPv6 tiene un nuevo campo, la Etiqueta de Flujo. A pesar de ser una herramienta poderosa para llevar información del paquete que es importante para la adopción de decisiones relativas a la conmutación e información que puede estar escondida en la carga del paquete (la cual puede estar cifrada), el uso de este campo aún tiene que definirse.

e) Las opciones de encabezado utilizadas en el protocolo IPv4 se trasladaron a encabezados especializados a caballo del encabezado principal. Estos encabezados se denominan encabezados de extensión y pueden ofrecer mayor flexibilidad en la implementación de nuevas características o mejorar las características existentes.

La mayoría de los cambios realizados en el formato del paquete tienen como propósito optimizarlo en comparación con su contraparte IPv4. Los cambios no son drásticos, pero reflejan algunos principios operacionales nuevos que se introducen en el IPv6.

Protocolo de control (ICMPv6)

El Protocolo de mensajes de control de Internet (ICMP) merece mención especial en el caso del IPv6. El ICMP ganó más importancia en la nueva versión IP ya que se utiliza para desempeñar más funciones. Desempeña las funciones tradicionales en ICMPv4 junto con mensajes de control adicionales, las funciones del Protocolo de administración de mensajes de control de Internet (IGMP) y el Protocolo de resolución de direcciones (ARP). Trasladar las funciones ARP a la tercera capa tiene sentido ya que simplifica la pila del protocolo. Los Protocolos de Descubrimiento de vecino, Descubrimiento del enrutador y Autoconfiguración del anfitrión (host), todos dependen del ICMPv6.

El ICMPv6 se transformó en un protocolo más completo que es parte integral del IPv6. Es una parte crítica para el funcionamiento adecuado del protocolo IPv6.

Protocolos de enrutamiento

Todos los protocolos de enrutamiento IPv4 se han implementado en IPv6 y, en general, se implementan de forma similar. RIPng, EIGRPv6 y OSPFv3 son ahora nuevos protocolos, mientras que IS-IS y BGP tienen extensiones IPv6. Existen algunas diferencias con respecto a sus contrapartes IPv4, tales como el proceso de autenticación y cifrado IPSec para OSPFv3 en vez de MD5, pero se hicieron muy pocas innovaciones para su implementación.

Los Protocolos de enrutamiento no han cambiado sustancialmente del IPv4 al IPv6.

Multidifusión

Nuevas aplicaciones poderosas hacen que la multidifusión sea una parte crítica de la oferta de servicios de la red. Su introducción en IPv4 experimenta las restricciones impuestas por el número limitado de direcciones de multidifusión disponibles, junto con algunas de las idiosincrasias del proceso de implementación. Contrariamente a su predecesor, el protocolo IPv6 tuvo presente la multidifusión desde el principio y fue integrada a la perfección en el protocolo, lo cual condujo a implementaciones más limpias. La multidifusión también es una parte crítica del plano de control IPv6.

El mayor espacio de direcciones ayuda automáticamente a la multidifusión. La delimitación es especialmente útil en contener el tráfico en el dominio objetivo. El protocolo IPv6 solamente mantiene los protocolos de enrutamiento de multidifusión que resultaron ser más útiles con el protocolo IPv4: PIM-SM, PIM-SSM y PIM-Bidireccional. Su implementación es similar a la del IPv4. Las direcciones de gran tamaño también permiten un nuevo mecanismo para ubicar el Punto de Encuentro, en el que su dirección de unidifusión está embedida en la dirección del grupo de multidifusión [11]. Un protocolo importante que ha desaparecido es el Protocolo de Descubrimiento de la Fuente Multidifusión (Multicast Source Discovery Protocol - MSDP), el cual supuestamente iba a ser una solución temporal en las arquitecturas de multidifusión entre dominios IPv4 pero que terminó estableciéndose. Los grupos de normalización rehúsan adoptar el MSDP para IPv6 y su ausencia modifica el diseño de los despliegues entre dominios.

Con su mayor espacio de direcciones y arquitectura de direccionamiento delimitada, el IPv6 facilita significativamente la introducción multidifusión. IPv6 depende de la multidifusión para su funcionamiento básico.

Calidad de Servicio (QoS)

En cuanto a la calidad de servicio (QoS), el IPv4 y el IPv6 difieren muy poco. Las arquitecturas y aplicaciones de Servicios Diferenciados (DiffServ) y Servicios Integrados (IntServ) son las mismas. El protocolo IPv6 puede alegar algunos campos extras en el encabezado que podrían utilizarse para fines de clasificación pero sin un valor particular. Se dice a menudo, sin embargo, que el IPv6 ofrece mejor QoS y que ello se debe a su “Etiqueta de Flujo”. Si bien es cierto que este campo de encabezado puede ser un instrumento muy versátil tanto para la clasificación como para RSVP, su uso todavía tiene que definirse.

En estos momentos, las capacidades de QoS del IPv6 son prácticamente idénticas a las de la QoS del IPv4.

IP Móvil

El IP Móvil fue centro de mucha atención en el proceso de desarrollo del IPv6. El IPv6 es considerado por las normas de telefonía 3GPP2 y 4G con MIPv6 como una característica muy importante a considerar en las redes móviles. Algunas de las características del IPv6, tales como los encabezados de extensión de enrutamiento podrían usarse de forma creativa para solucionar algunos de los problemas a los que se enfrenta el MIPv4. Esto llevó a una mejor implementación en comparación con el IPv4. El MIPv6 estableció como norma una optimización de ruta que permite a los hosts (anfitriones) intercambiar paquetes directamente con el nodo móvil en su nueva ubicación, en vez de a través del agente base. Se introdujo la seguridad para el tráfico reencaminado y para los procesos de vinculación.

El IPv6 Móvil tiene una implementación más sólida que el IPv4, está embedido en el protocolo.

Seguridad

El protocolo IPv6 es prometedor para que la Internet vuelva a ser el modelo de comunicación entre entidades pares. Esto explica el interés de las personas que desarrollan aplicaciones en este protocolo. A la luz de eso, el uso obligado [12] de IPSec parece natural. Proporciona los medios para autenticar las fuentes de origen del tráfico y asegurar su tráfico. Siempre y cuando todos los hosts IPv6 implementen sistemáticamente IPSec y un protocolo de distribución fiable este disponible, el protocolo IPv6 probablemente será más seguro que el IPv4. Hasta que eso ocurra, sin embargo, es prematuro afirmar que la nueva versión de IP ofrece mejoras significativas en cuanto a la seguridad. Uno puede incluso estar preocupado por el hecho de que algunas de las salvaguardas desarrolladas para IPv4 no tuvieron la oportunidad de ser implementadas en IPv6, haciéndolo por consiguiente menos seguro. Algunas características intrínsecas del IPv6 lo hacen menos propenso a algunas amenazas. Por ejemplo, es poco razonable realizar un escaneo de direcciones activas debido al gran tamaño del espacio de direcciones. Esto elimina algunas amenazas de reconocimiento y la habilidad de algunos virus a esparcirse. La falta de difusión reduce las opciones de ataques de tipo smurf. Si bien minimiza la exposición a algunas amenazas, el IPv6 también abre la puerta a nuevos tipos de ataques. El encabezado de extensión de enrutamiento, un encabezado que debe ser procesado por todos los hosts, puede ser víctima de abuso. Los mecanismos de tunelización IPv6 ofrecen nuevos medios para penetrar las medidas de seguridad del perímetro. En la mayoría de los casos, sin embargo, el IPv6 se enfrenta a la mayoría de las amenazas comunes en IPv4.

En general, en estos momentos, el IPv6 no es más o menos seguro que el IPv4. Por ahora, el IPv6 depende en gran medida de las mismas prácticas óptimas de seguridad del perímetro y del host utilizadas en los despliegues IPv4.

Se destacaron brevemente algunas características del protocolo IPv6 con el propósito de eliminar algunas percepciones erróneas comunes sobre el protocolo. La Tabla 1 muestra un resumen de las conclusiones alcanzadas durante este examen.

Tabla 1. Breve resumen de la comparación de las características del IPv6 con las del IPV4.

Característica

IPv6 en comparación con IPv4

Direccionamiento

En última instancia, no hay un argumento más sólido para la introducción del IPv6 que sus recursos de direcciones.

Encabezado del paquete

La mayoría de los cambios realizados en el formato del paquete tienen como propósito optimizarlo en comparación con su contraparte IPv4. Los cambios no son drásticos, pero reflejan algunos principios operacionales nuevos que se introducen en IPv6.

ICMPv6

ICMPv6 se transformó en un protocolo más completo que es parte integral del IPv6. Es una parte crítica para el funcionamiento adecuado del protocolo IPv6.

Enrutamiento

Los Protocolos de enrutamiento no han cambiado de forma significativa del IPv4 al IPv6.

Multidifusión

Con su mayor espacio de direcciones y arquitectura de direccionamiento delimitada, el IPv6 facilita significativamente la introducción multidifusión. IPv6 depende de la multidifusión para su funcionamiento básico.

QoS

En estos momentos, las capacidades de QoS del IPv6 son prácticamente idénticas a las de la QoS del IPv4.

IP Móvil

El IPv6 Móvil tiene una implementación más sólida que el IPv4, está embedido en el protocolo IPv6.

Seguridad

En general, en estos momentos, el IPv6 no es más o menos seguro que el IPv4. Por ahora, el IPv6 depende en gran medida de las mismas prácticas óptimas de seguridad del perímetro y del host utilizadas en los despliegues IPv4.

En última instancia, este ejercicio reduce los argumentos a favor de la introducción del IPv6, pero ofrece un panorama más realista del protocolo. Para obtener más información sobre los conceptos examinados en este análisis, el lector puede consultar las referencias IPv6 que presentan los detalles del protocolo [13].

Herramientas de transición

Otro requisito previo al examen de la introducción del IPv6 es comprender las herramientas que pueden utilizarse en el proceso de transición. Por supuesto que hay la opción de crear nuevas infraestructuras exclusivamente para IPv6. Varios proveedores de servicios optan actualmente por este camino, sin embargo, se prevé que en la mayoría de los casos se observe un proceso de migración gradual del IPv4 al IPv6. Por estos motivos, se han realizado muchos esfuerzos por identificar e implementar varias tecnologías de migración [14].

Circuitos físicos o virtuales dedicados

Una manera sencilla y evidente para interconectar islas de IPv6 sin causar un impacto en los servicios IPv4, es que el protocolo permita enlaces o circuitos físicos dedicados. Este enfoque asegura la separación de los diferentes tipos de tráfico y un mejor control de los recursos dedicados a cada uno de ellos. La separación del tráfico puede, por supuesto, lograrse virtualmente a través de circuitos virtuales: DLCI dedicados sobre Frame Relay, PVC sobre ATM o VLAN sobre Ethernet. La opción del circuito virtual podría significar un mejor uso de los recursos ya que permite multiplexión IPv4 e IPv6, sin embargo el tráfico tiene que priorizarse en consecuencia.

Este enfoque requiere solamente que los elementos de la red en los dos extremos del circuito apoyen el IPv6 junto con el IPv4 en doble pila.

Tunelización

La idea de poner cierto tipo de tráfico en un sobre y mandarlo a través de una red sin tener idea del contenido del sobre es ampliamente utilizada. Es un candidato evidente para el transporte de IPv6 sobre una red IPv4. Pueden utilizarse mecanismos de encapsulamiento tradicionales, tales como GRE o L2TPv3 (sobre IPv4), utilizarse pero se han desarrollado mecanismos específicos para IPv6. Además, las sesiones PPP IPv6 pueden canalizarse a través de túneles L2TP establecidos sobre IPv4. La Tabla 2 resume los diferentes mecanismos de tunelización que pueden utilizarse para la introducción del IPv6.

Tabla 2 Mecanismos de tunelización para el transporte del IPv6 [14]

Mecanismo

Para qué puede utilizarse

Observaciones

Configurado manualmente

Interconectar algunos sitios. Conectar con Internet IPv6

Overhead de gestión.

IPv6 sobre GRE

Interconectar algunos sitios. No sirve para conectar hosts.

Overhead de gestión. Mecanismo de tunelización familiar.

Túnel intermediario

Proporciona acceso IPv6 para los hosts.

Posibles implicaciones en la seguridad.

Automático IPv4 compatible

Interconectar sitios y hosts.

Túnel automático con escasa escalabilidad. Prácticamente rechazado.

6to4

Interconectar múltiples dominios. Acceso a la Internet IPv6.

No Overhead de gestión, escalable. Utiliza un prefijo reservado 2002:/16. Posibles vulnerabilidades en cuanto a la seguridad sin IPsec

ISATAP

Interconectar islas IPv6 dentro de la misma organización, prefijos no enrutados a escala mundial.

Fácil de introducir. Implementado en las pilas del host.

6over4

Interconectar sitios IPv6 con prefijos no enrutados a escala mundial.

Rechazado y reemplazado por ISATAP.

Cada mecanismo tiene sus ventajas y es más conveniente para ciertas partes de una red. La tunelización es muy valiosa en las etapas iniciales de introducción y en aquellos casos en que es necesario evitar partes de una red que no permiten IPv6. A medida que los operadores se comprometen con grandes despliegues de alto rendimiento, la tunelización será menos importante.

IPv6 sobre infraestructura MPLS

La mayoría de los proveedores de servicios y los proveedores de servicios de Internet de todos los tamaños utilizan MPLS en el núcleo de su red a fin de sacar provecho de las muchas ventajas que ofrece. Incluso se dice que algunas grandes empresas están considerando núcleos MPLS. Por este motivo, es importante considerar las opciones de migración IPv6 a través de dichas infraestructuras. Por supuesto que pueden utilizar todos los mecanismos disponibles para paquetes conmutados IP, sin embargo, la conmutación de etiqueta ofrece otras opciones. En la mayoría de los casos, la conmutación de etiqueta no necesita conocer el tipo de paquetes que se transportan y su versión IP. En la Tabla 3, se esbozan las opciones de migración disponibles en un entorno basado en MPLS.

Tabla 3 Mecanismos de migración disponibles en entornos MPLS [14].

Mecanismo

Para qué puede utilizarse

Observaciones

Cualquier protocolo sobre MPLS

Interconectar sitios. Proporcionar conectividad IPv6 para usuarios con acceso ATM o Ethernet.

Overhead de gestión debido a la configuración estática. Fácil de introducir.

6PE (IPv6 Provider Edge)

Proporcionar conectividad dentro del recinto universitario y acceso a Internet.

Muy poco overhead de gestión, impacto limitado en IPv4 (PE debe actualizarse), escalable con alto rendimiento de reenvío.

6VPE (IPv6 VPN Provider Edge)

Proporcionar servicios IPv6 VPN similares a IPv4 VPN.

Tiene las mismas ventajas que 6PE junto con las ventajas conocidas de IPv4 VPN.

El plano de control para MPLS sigue basándose en IPv4. El rendimiento del reenvío es independiente del paquete que se transporta, por lo tanto se prevé que corresponda al rendimiento de la conmutación de etiqueta, muy a menudo frecuencia de línea para las plataformas con núcleo. A su vez, el impacto en los servicios IPv4 existentes es mínimo, haciendo que estas soluciones sean muy atractivas para grandes despliegues escalables del IPv6. También ofrecen la posibilidad de introducir una Red Virtual Privada IPv6 sin tener que implementar una red MPLS (plano de control) basada en IPv6.

Traducción

Las tecnologías de traducción pueden utilizarse de dos formas diferentes. Por un lado, el tráfico IPv6 puede traducirse a IPv4 y posteriormente traducido de nuevo a IPv6, proporcionando se ese modo un medio de comunicación entre dos hosts IP6 aislados. Por otro lado, proporciona los medios para que un host solamente IPv6 pueda comunicarse con un host solamente IPv4. En la Tabla 4, se esbozan los mecanismos de traducción disponibles para IPv6.

Tabla 4 Mecanismos de traducción [14]

Mecanismo

Para qué puede utilizarse

Observaciones

NAT-PT

Principalmente para permitir la comunicación entre hosts solamente IPv6 y hosts solamente IPv4.

Dispositivo dedicado. Único punto de falla.

TCP-UDP relay

Traducción entre sesiones UDP/TCP IPv4  e IPv6.

Software de dominio público que puede utilizarse libremente. Dispositivo dedicado. Único punto de falla.

Bump in the stack (BIS)

Permite la comunicación entre hosts solamente IPv6 y hosts solamente IPv4.

Requiere pila protocolo IPv4 actualizada.

SOCKS based IPv6/IPv4 gateway

Permite la comunicación entre hosts solamente IPv6 y hosts solamente IPv4.

Software de dominio público que puede utilizarse libremente. Requiere software adicional en la pasarela (gateway).

Dado que los mecanismos de traducción dependen normalmente del proceso de conmutación de paquetes, experimentan limitaciones significativas en el rendimiento. La mayoría de estos mecanismos tienen limitaciones de escalabilidad y muestran puntos únicos de falla. Estos factores deberán tenerse en cuenta cuando estos mecanismos se integren en un despliegue planificado del IPv6.

El examen de los verdaderos beneficios del protocolo IPv6 y de las herramientas disponibles para su transporte sobre IPv4 prepara el terreno para entablar un debate sobre los escenarios de introducción en varios entornos de redes. Los proveedores de servicios y las redes empresariales tienen diferentes necesidades y objetivos sobre los que se basa el diseño de cualquier servicio IPv6. Las principales opciones de despliegue para ambos tipos de redes se presentarán en la Parte II de este documento.

 

Ciprian Popoviciu PhD, CCIE
Cisco Systems

 

Referencias

[1] Tony Hain, et al. “e-Nations, The Internet for all” North American IPv6 Task Force

[2] http://www.kantei.go.jp/foreign/souri/mori/2000/0921policy.html

[3] http://www.chinaipv6council.com/index.jsp

[4] http://europa.eu.int/information_society/eeurope/2005/index_en.htm

[5] http://www.sinet.ad.jp/english/

[6] http://www.technewsworld.com/story/news/39233.html

[7] http://www.6net.org

[8] http://www.ipv6style.jp/en/interviews/20030212/index.shtml

[9] http://money.cnn.com/services/tickerheadlines/mw/054991.htm

[10] R. Hinden, S. Deering, “Internet Protocol Version 6 (IPv6) Addressing Architecture”, RFC3513, Abril de 2003

[11] P. Savola, B. Haberman “Embedding the Rendezvous Point (RP) Address in an IPv6 Multicast Address” <draft-ietf-mboned-embeddedrp-06.txt>, June 2004

[12] S. Kent, R. Atkinson “Security Architecture for the Internet Protocol”, RFC2401, Noviembre de 1998

[13] R. Desmeules, “Cisco Self-Study: Implementing Cisco IPv6 Networks (IPv6)”, Cisco Press, Mayo de 2003

[14] Mallik Tatipamula, Patrick Grossetete, Hiroshi Esaki “IPv6 Integration and Coexistence Strategies for Next-Generation Networks”, IEEE Communications Magazine, Enero de 2004

 


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